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公開番号2025067123
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176841
出願日2023-10-12
発明の名称回転電機
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H02K 11/25 20160101AFI20250417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】設置スペースを増加することなく温度検出器を容易に設置することが可能な回転電機を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、回転電機は、第1端面と、第2端面と、それぞれ軸方向に延び第1端面および第2端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、それぞれスロットに複数本ずつ挿通された線状導体で構成され、第1端面から固定子鉄心の外側に延出した第1コイルエンドと第2端面から固定子鉄心の外側に延出した第2コイルエンドと、を有し、第1コイルエンドおよび第2コイルエンドの少なくとも一方は、隣合う2つのスロットのうち、一方のスロットから軸方向に突出する複数本の線状導体の立上り部と他方のスロットから軸方向に突出する複数本の線状導体の立上り部との間に形成された隙間空間を有している固定子コイルと、隙間空間に装填され、それぞれ線状導体に当接した少なくとも2つの当接面を有する支持体と、当接面に設けられ線状導体に当接した感熱素子と、を有する温度検知器と、を備えている。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向において一端に位置する第１端面と、前記軸方向において他端に位置する第２端面と、それぞれ前記軸方向に延び前記第１端面および前記第２端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、
それぞれ前記スロットに複数本ずつ挿通された線状導体で構成され、前記第１端面から前記固定子鉄心の外側に延出した第１コイルエンドと前記第２端面から前記固定子鉄心の外側に延出した第２コイルエンドと、を有し、前記第１コイルエンドおよび前記第２コイルエンドの少なくとも一方は、隣合う２つの前記スロットのうち、一方の前記スロットから軸方向に突出する複数本の前記線状導体の立上り部と他方の前記スロットから軸方向に突出する複数本の前記線状導体の立上り部との間に形成された隙間空間を有している固定子コイルと、
前記隙間空間に装填され、それぞれ前記線状導体に当接した少なくとも２つの当接面を有する支持体と、前記当接面に設けられ前記線状導体に当接した感熱素子と、を有する温度検知器と、
を備える回転電機。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記固定子コイルは、互いに間隔を置いて対向する一対の直線部と前記直線部の一端同士を連結した架橋部とを一体に有する平角導体からなる複数のコイルセグメントで構成され、前記コイルセグメントの一対の直線部はそれぞれ異なる前記スロットに挿通され、前記架橋部は前記第１端面から延出し前記第１コイルエンドを構成している、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記支持体は、弾性を有する材料で形成され、前記当接面および前記感熱素子は前記支持体の弾性により前記線状導体に押し付けられている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記支持体は、互いに対向する一対の側面と前記一対の側面と交差する底面とを有し、前記一対の側面が前記線状導体に当接した前記当接面を形成し、前記底面が前記第１端面に当接あるいは対向している、請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記隙間空間は、５角形の断面形状を有し、
前記支持体は、前記隙間空間に対応する５角形の断面形状を有し、それぞれ前記線状導体および前記第１端面に当接した５つの当接面を有している、請求項３に記載の回転電機。
【請求項６】
前記支持体の当接面のうち、少なくとも１つの当接面は、凹凸を有している、請求項５に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、回転電機に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機では、固定子に備えられたコイルに電流が流れることにより、コイルの温度が上昇する。コイルの過大な温度上昇を避けて回転電機を安定して動作させるため、温度検出器（例えば、サーミスタ）を用いてコイルの温度を検出している。このような温度検出器は、固定子コイルに容易に装着でき、かつ、設置スペースを最小限にすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０５２６０号公報
特開２０１３－２１９９６１号公報
国際公開第２０１９／０８７５６８号
特開２０１２－１７５８６１号公報
特開２０１９－１２０８３号公報
特開２０１１－２２３８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の課題は、設置スペースを増加することなく温度検出器を容易に設置することが可能な回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、回転電機は、軸方向において一端に位置する第１端面と、前記軸方向において他端に位置する第２端面と、それぞれ前記軸方向に延び前記第１端面および前記第２端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、それぞれ前記スロットに複数本ずつ挿通された線状導体で構成され、前記第１端面から前記固定子鉄心の外側に延出した第１コイルエンドと前記第２端面から前記固定子鉄心の外側に延出した第２コイルエンドと、を有し、前記第１コイルエンドおよび前記第２コイルエンドの少なくとも一方は、隣合う２つの前記スロットのうち、一方の前記スロットから軸方向に突出する複数本の前記線状導体の立上り部と他方の前記スロットから軸方向に突出する複数本の前記線状導体の立上り部との間に形成された隙間空間を有している固定子コイルと、前記隙間空間に装填され、それぞれ前記線状導体に当接した少なくとも２つの当接面を有する支持体と、１つの前記当接面に設けられ前記線状導体に当接した感熱素子と、を有する温度検知器と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る回転電機の縦断面図。
図２は、実施形態に係る回転電機の横断面図。
図３は、上記回転電機の固定子の第２端面の側を示す斜視図。
図４は、コイルセグメントの一例を示す斜視図。
図５は、上記固定子の１スロットを拡大して示す断面図。
図６は、円筒状に配列されたコイルセグメントおよび固定子鉄心を示す分解斜視図。
図７は、コイルセグメントを固定子鉄心のスロットに挿入した状態を示す斜視図
図８は、固定子の第２端面側を示す斜視図。
図９は、固定子鉄心の第１端面１６ａから外部に延出した第１コイルエンドを示す斜視図。
図１０は、第１コイルエンドの側面図
図１１は、温度検出器の一例および第１コイルエンドの一部を模式的に示す斜視図。
図１２は、温度検出器が設置された第１コイルエンドの一部を模式的に示す側面図。
図１３は、第１変形例に係る温度検知器の（ａ）斜視図、（ｂ）線Ａ－Ａに沿った温度検知器の断面図、（ｃ）線Ｂ－Ｂに沿った温度検知器の断面図。
図１４は、第２変形例に係る温度検知器の斜視図。
図１５は、第２変形例に係る温度検出器が設置された第１コイルエンドの一部を模式的に示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００８】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る回転電機の縦断面図であり、中心軸線Ｃ１を中心として片側の半分だけを示している。図２は、回転電機の横断面図である。
図１に示すように、回転電機１０は、例えば、永久磁石型の回転電機として構成されている。回転電機１０は、環状あるいは円筒状の固定子１２と、固定子１２の内側に中心軸線Ｃ１の回りで回転自在に、かつ固定子１２と同軸的に支持された回転子１４と、これら固定子１２および回転子１４を支持するケーシング３０と、を備えている。
以下の説明では、中心軸線Ｃ１の延在方向を軸方向、中心軸線Ｃ１回りに回転する方向を周方向、軸方向および周方向に直交する方向を径方向と称する。
【０００９】
図１および図２に示すように、固定子１２は、円筒状の固定子鉄心１６と固定子鉄心１６に巻き付けられた回転子巻線（コイル）１８とを備えている。固定子鉄心１６は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板１７を多数枚、同芯状に積層して構成されている。多数枚の電磁鋼板１７は、固定子鉄心１６の外周面の複数個所を溶接することにより、互いに積層状態に連結されている。固定子鉄心１６は、軸方向一端に位置する第１端面１６ａ、および軸方向他端に位置する第２端面１６ｂを有している。第１端面１６ａおよび第２端面１６ｂは、中心軸線Ｃ１と直交して延在している。
【００１０】
固定子鉄心１６の内周部には、複数のスロット２０が形成されている。複数のスロット２０は、円周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット２０は、固定子鉄心１６の内周面に開口し、固定子鉄心の径方向において、その内周面から外周面に向けた方向に延出している。各スロット２０は、固定子鉄心１６の軸方向の全長に亘って延在している。各スロット２０の一端は第１端面１６ａに開口し、他端は第２端面１６ｂに開口している。なお、スロット２０は、固定子鉄心１６の内周面に開口していない構成としてもよい。すなわち、スロット２０は、固定子鉄心１６において軸方向に沿って貫通する貫通孔として形成されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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